RespuesRa las preguntas de mi amigo Bertolín queestán relacionadas con el artículo que escribí que versaba sobre la simetría o asimetría en el cosmos.

Mi opinión es que, al principio, existió la energía pura y el orden y, que, posteriormente,(miles de millones de años después) comenzaron a existir la masa y la energía.

Respuesta a la pregunta de amigo Bertolín sobre el contenido de mi artículo sobre la asimetría del tiempo en el cosmos.

Yo estoy convencido de que llegará un día en el que todas las acciones de cada ser humano serán juzgadas y de que no es posible que llegue ese día sin que llegue primero el fin del universo. Si no acierto, la razón es que no existe más justicia que la que se hace(o se pretende hacer) en los tribunales de justicia. Pero esto, existiendo una naturaleza -y quizá también un Dios creador y todopoderoso- es absurdo. Por esta razón, creo que el tiempo es asimétrico. El fin del universo no será igual que su principio y la época de su fin tampoco será lcomo la de su principio. aA pesar de ello, creo que el tiempo, a diferencia del univrso, es eterno e infinitamente largo. No ha tenido principio (independientemente de si ha existido siempre el universo o no) y no tendrá fin (independientemente de si el cosmos está destinado o no a llegar a su fin). CCreo también que, al principio, existió un universo que era pura energía y orden y que, miles de millones de años después, apareció otro universo que estaba integrado por masa y eneergía y que estaba sujetado al principio de que todos sus cuerpos tendían a la máxima entropía (o sea, al principio de que todos sus cuerpos tendían a la máxima descomposición). Creo que este último cosmos era igual al actual y que evolucionó hasta ser como es ahora. Pero ahora también está integrado por masa y energía y está, asimismo, sujeto al principio de entropía. Este cosmos existe paralelamente al cosmos que ya existía antes que él(existen los dos al mismo tiempo en el presente y existieron almismo tiempo también en el pasado). Comenzaron a existir al mismo tiempo al aparecer el segundo de los dos universos, o sea, al aparecer el universo que no es sólo energía y orden, sino que es también masa y entropía. Al final, creo que pasará a existir, de nuevo, el cosmos que sólo es energía y orden. Esto ocurrirá, en mi opinión, el día del Juicio Final. A partir de ese día, existirá un universo que sxólo es pura energía y orden para siempre.

Bibliografía.

-La revista Investigación y Ciencia, editorial Prensa científica, S.A., Barcelona.//La revista Espacio, editorial Grupo V, Madrid.//El libro Atlas de Física, editorial Océano, Barcelona, 1.999.// El libro Atlas de Astronomía,editorial Océano, Barcelona.

Objetivos a alcanzar con el experimento en el LHC

El LHC (el Gran Colisionador de Hadrones) es un acelerador de partículas, o sea, un ingenio que que imprime una cierta velocidad a partículas subatómicas (o sea, partículas que integran átomos o son como las que forman átomos) para luego aumentarla cada vez más(dicho con otras palabras, da una cierta velocidad a estas partículas ydespués, las acelera. Una vez las acelera, las hace chocar para que se genere gran cantidad de neergía (la suficiente para que se produzcan nuevas partículas subatómicas). El LHC es uno de los varios aceleradores de partículas de los que dispone la CERN (es la abreviatura del nombre en francés de la Organización europea de Rebúsqueda Nuclear). También dispone de un desacelerador de partículas. El experimento pretende estudiar interaccines entre partículas subatmicas a unas energías que sean igual de grandes que las que correspondían a la temperatura del universo diez elevado a la menos décimo tercera potencia segundos después de la gran explosión (del big bang). Así podremos conocer mejor las partículas que componen nuestro universo. Entre o segundos y 1 segundos después de la gran explosión, la temeperatura en el cosmos era de un teraelectronvoltio (o sea, de diez elevado a la décimosegunda potencia electronvoltios). Esta energía es la que se espera crear en elLHC para estudiar cómo era el universo diez elevado ala menos décimo tercera potencia segundos después de la gran explosión. Los físicos que hacen el experimento utilizan para medir la energia mútipos del electronvoltio para me-dir no sólo las energías producidas, sino también la masa de las partículas subatómicas que se llegan a producir a causa de la colisión de otras partículas fundamentales de la naturaleza. Utilizan las mismas unidades para la masa y la energía, porque una determinada energía correspnde a una determinada masa, según la ecuación de Einstein energía es igual a masa por velocidad de la luz elevada al cuadrado. En el experimento una exelente herramienta auxiliar será la teoría cuántica de campos(osea, la teroría energética de cuampos), segun la cual, cada partícula de materia aparece como una excitación de un campo energético y cada partícula responsable de una fuerza fundamental de la naturaleza(la fuerza electromagnética, la nuclear débil, la nuclear fuerte o la gravitatoria) aparece también como una excitación de un campo energético. La teoría energética de campos es la consecuencia necesaria de la unión de la relatividad especial y la teoría de la mecánica cuántica. El objetivo principal de este experimento es comprobar si la ruptura de la simetría electrodébil se debe al mecanismo de Higgs o a un mecanismo diferente. Pero, qué se entiende por ruptua de la simetría electrodébil? Para comprenderlo he de aclarar que los científicos consideran que hay varias escalas de distnancia a las que se pueden estudiar las fuerzas entre partículas subatómicas. Estas escalas de distancias van desde la escala de distancia de una molécula de aua hasta las escala de distancias diez elevado a la menos trigésimo cuarta potencia metros (esta última es la escala de distancia en la que se detecta la gran unificación de las interacciones fundamentales (o sea la unificación de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza o, dicho en otras palabras, el comportamiento parecido de las cuatro fuerzas fundamentales del universo). La importancia de cada fuerza fundamental de la naturaleza depende de la escala de distancias a la que la "observemos". A una escala de diez elevado a la menos décimo octava potencia metros o de diez elevado a menos décimo novena potencia metros la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil se comportan de forma parecida. Por ello, los científicos afirman que, a esa escala de distancias se detecta una unificación de la fuerza electromagnética y de la fuerza nuclar débil.También llaman a este parecido entre los comportamientos de las dos fuerzas simetría electrodébil. Pero a escalas superiores a diez elevado a la menos décimo octava potencia metros no se detecta la simetría electrodébil. Por ello, se habla, en estos casos, o sea, en escalas de distnacia superiores a la de la simetría electrodébil de ruptura de la simetría electrodébil. La importancia de cada interacción fundamental(o sea, de cada fuerza fundamental de la naturaleza)es diferente según cuál sea la escala de distancias a la que se "observe". A una escala de disntacias grande, la fuerza electromagnética es la más importante. Es, por ejemplo, la fuerza fundamental que se ejerce entre un protón y un electrón. Esta interracción no es posible sinla ayuda de una partícula que hace de mediadora. Esta partícula es el fotón. En cambio, en escalas de distnacias más pequieñas, la interacción nuclear fuerte es la más importante y tiene lugar gracias a la ayuda de una partícula mediadora que se llama gluón. (los gluones, al igual que los fotones no tienen masa;son partículas que no tienen masa. A escalas de distancias todavía más pequeñas cobra importancia la fuerza nuclear débil de la naturaleza y las partículas que la hacen posible son los bosones(los científicos distinguen entre los bosones W que están cargados con electricidad positiva, los que están cargados cn electricidad negativa y los que son eléctricamente neutros(éstos últimos se denominan bosones Z). Los bosones que no son eléctricmaente netros se llaman bosones W. // A una escala de distancias de diez elevado a la menos décimo octava potencia metros o de diez elevado a la menos décimo novena potencia metros la fuerza electromagnética y la fuerza nuclear débil se comportan de forma parecida. A una escala de distancias de diez elevado a la menos trigésimo segunda potencia metros la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear débil y la interacción nuclear fuerte se comportan de forma parecida y a la escala de distancias de diez elevado a la menos trigésimo cuarta potencia metros se comportan de modo parecido la fuerza electromagnética, la fuerza nuclear débil, la interacción nuclear fuerte y la fuerza gravitatoria.// Según el modelo estándar de la Física de partículas únicamente existen tres fuerzas fundamentales de la naturaleza(la electromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte), pero se aspira a ampliar este modelo con una teoría que pertenezca a uno de los grupos de teorías siguientes: -Las teorías según las cuales se puede detectar a una escala de distancias de diez elevado a la menos trigésimo segunda potencia metros la unificación de la fuerza leectromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte y se pueden detectar también partículas de una masa diez elevado a la décimoquinta potencia veces la del protón. -Las teorías que son una ampliación del de la explicación de los fenómenos por medio del mecanismo de Higgs. Según estas teorías, existen varias partículas de Higgs(no existe una sola como afirma el modelo estándar de la Física de partículas). -Las teorías que afirman que existen partículas que son supersimétricas. Para cada fermión (o sea, para cada partícula de materia) existe un compañero supersimétrico que es una partícula que es responsable de causar una interaccción fundamental (o sea, una fuerza fundamental de la naturaleza). Para cada fermión existe, por lo tanto, una partícula supersimétrica que es un bosón. Sin embargo, la supersimetría es una simetría rota(lo cual equivale a decir que es una simetría rota). Esta teoría es una solución al problema de las jerarquías (o sea, al problema que plantea el hecho de que existan partículas de masa creciente y diferente) que surge en el modelo estándar con bosón de Higgs. -Otras teorías que aspiran a amliar el modelo estándar de la Física de partículas son las de technicolor, o sea, las teorías que afirman que existen fuerzas fundamentales de la naturaleza que no se conocen aún y que son parecidas a aquéllas cuyas características enuncia la cromodinámica cuántica.Estas teorías explican la ruptura de la simetría electrodébil sin recurrir a afirmar la existencia del bosón de Higgs. -Otras teorías, por último, son las que sostienen la existencia de dimensiones extra. En los universos en los que hay más de tres dimensiones las partículas poseen propiedades distintas a las del nuestro. Estas propiedades diferentes explicarían la ruptura de la simetría electrodébil sin recurrir a afirmar la existencia del bosón de Higgs. Por esta razón, estas teorías no necesitan solucionar el problema de las jerarquías (o sea, de la jerarquía de las masas de las partículas) que surge en el modelo estándar con bosón de Higgs. Pero pasemos a tocar brevemente el tema de los experimentos que se estámn realizando en el planeta que tienen que ver con la ampliación o la no ampliación del modelo estándar de la Física de partículas.(he de aclarar que se entiende por modelo una explicación en términos de una ley de la naturaleza que se ha dado de determinados fenómenos que se han observado, pero sin ser esta ley algo que se haya observado. Uno de los experimentos más importantes que se están realizando en relación a la Física de partículas en el globo es el NA62 del CERN. en este experimento de se desintegrará un kaón (o sea, una partícula cargada eléctricamente o no cargada cuya masa es unas 950 veces la del electrón) en un pión y dos neutrinos. Este fenómeno ha ocurrido una vez en cada diez elevado a la décima potencia experimentos que se realizaron antes que el NA 62. Una desviación de este valor estadístico indicaría que se podría empezar a ampliar el modelo estándar de la Física de partículas o continujar ampliándolo. He de aclarar que se entiende por modelo estándar el modelo en el que más físicos creen y, por tanto, el que normalmente se ha utilizado para explicar los fenómenos. Se están realizando otros experimentos en E.E.U.U., Suiza y Japón cuya finalidad es buscar nuevas partículas pesadas y distinguir mejor entre los distintos tipos de ampliaciones posibles del modelo estándar de la Física de partículas. En Suiza, precisamente, se está realizando el experimento en el LHC (el Gran Colisionador de Hadrones). Los objetivos más importantes que se pretenden alcanzar con este experimento son: detectar el bosón de Higgs y/o detectar las partículas que componen la materia oscura y/o descubrir nuevas fuerzas fundamentales de la naturaleza. Es posible producir fenómenos de dispersión o transformación de partículas fundamentales de la naturaleza o de desintegración de una sola partícula. Mediante un bosón Z se puede coseguir dila dispersión de un electrón y la de un protón. Por medio de un bosón W(o sea, un bosón cargado eléctricamaente) se puede lograr, gracias a su carga electrica, transformar una partícula en otra. Se puede, por ejemplo, transformar un protón en un neutrón o un electrón en un neutrino. El fenómeno de la desintegración de una partícula en otras más ligeras se puede lograr si lo permiten todos los números cuánticos. Se puede, por ejemplo, desintegrar un neutrón en un protón, un electrón y un antineutrino electrónico.// Se sabe que que a una cierta escala de distancias se ve o se detecta que los quarks son partçículas que no pueden estar aisladas, sino que únicamente pueden estar unidas formando un protón. Pero se sabe también que, a escala de distancias más pequeñas, sólo se puede ver que los quarks son partículas libres, o sea, partículas que siempre están aisladas en el universo. Los físicos que descubrieron que, a una cierta escala de distancias, los quarks se ven o detectan como partículas libres fueron David Gross, Hugh David Politzer y Frank Wilcsek, que recibieron el Premio Nóbel de Física por este hallazgo en el año 2.004. Esta relativa libertad de los quarks ha sido llamada "libertad asintótica". // Los quks son un tipo de fermines, o sea, de partículas de materia. Pero también existen otros dos tipos: los leptones no cargados eléctricamente y los leptones que sí que están cargados eléctricmaente. Existen distintos tipos de quarks, o sea, distintos tipos de partículas que componen protones: los quarks cima, los quarks fondo, , los quarks encanto, etcv. Hay tres tipos de leptones no cargados eléctricamente: los electrones, los munes y las partículas tau. Existen tres tipos de leptones no cargados eléctricamente: los neutrinos electrónicos, los neutrinos muónicos y los neutrinos tauónicos. // En el universo existen partículas fundamentales de la naturaleza, pero también pueden existir antipartículas de las partículas subatómicas conocidas. La asimetría en el cosmos entre la materia y la antimateria y la existencia de materia oscura podrían dar cuenta de la existencia y de la estructura del universo.// El experimento en el LHC ayudará a los científicos, quizá, a descubrir si realemnte existe la antimateria, pero también podrán llegar a detectar si existe el bosón de Higgs, la materia oscura-como acabo de decir antes- y fuerzas fundamentales de la naturaleza distintas de las que se conocen hasta ahora y cuyo conocimiento venga a sumarse al de ls fuerzas fundamentales que ya se conocen.// Los fermiones son las partículas de materia y los bosones, en cambio, son las partículas mediadoras.

La materia oscura está formada por partículas fundamentales de la naturaleza y se intenta descubrir cuáles son mediante el experiemento que se está realizando en el LHC. Se sabe que estas partículas no son los neutrinos porque, aunque no interactúan con los fotones, su masa es muy pequeña y, en consecuencia, se desplazan a gran velocidad por el universo y no pueden, debido a ello, formar agregados de materia como los que hay en el universo que están constituidos por materia oscura.

Se teoriza actualmente que las partículas que integran la materia oscura son las denominadas partículas WIMP (que es la abreviatura del nombre inglés de las partículas masivas que interactúan débilmente entre ellas). Estas partículas, debido a su gran masa, se desplazan a poca velocidad por el cosmos, lo cual les permite al chocar entre ellas irse acumulando hasta formar las acumulaciones de materia oscura que hay en el universo. Este fenómeno, si realmente, existe, sólo se podrá observar en la escala de distancias electrodébil, o sea, en la escala de distancias en que la fuerza electromagnética de la naturaleza y la nuclear débil se comportan de forma parecida.